KR840001592B1 - 압력에 민감한 카아본 부재의 복사 시스템용 시이트물질 신규조성물 - Google Patents

압력에 민감한 카아본 부재의 복사 시스템용 시이트물질 신규조성물 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
압력에 민감한 카아본 부재의 복사 시스템용 시이트물질 신규조성물
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 발색코팅이 적용되어 압력에 민감한 카아본 부재의 복사시스템에 사용되는 시이트(sheet)형태의 물질에 관한 것이다. 특히 본 발명은 이러한 시이트의 발색물질용 신규조성물에 관한 것이다.
시이트상에 코팅된 압력에 민감한 복사시스템은 공지되었는데 이들은 각각 배면코팅 시이트(CB)와 전면코팅시이트(CF)라 부르는 적어도 두개의 코팅된 시이트로부터 제조되며 많은 전면 및 배면 코팅된 시이트(CFB)가 CB시이트와 CF 시이트사이에 삽입될 수도 있다. CB시이트는 무색의 염료가 캡슐내에 함유된 제라틴 미세캡슐을 포함한 물질로 코팅되며 염료는 전자수용기질과 접촉시 발색할 수 있어야한다. CF 시이트는 전자수용 물질을 포함한 유화액 형태의 종이로 코팅한다.
CB시이트를 CF시이트와 접촉시켜 연필이나 타이프라이터 카이로부터의 압력이 CB시이트상에 가해졌을때 캡슐이 파괴되어 CF코팅과 반응하는 염료가 유리되어 영상이 생성된다. 본 발명은 CF코팅의 개량에 관한 것이다.
이러한 코팅에 대한 기본요구 사항은 수용층이 진한 색깔을 발색시킬 수 있고 햇빛에 노출시키거나 햇빛 부재하에서도 장기간 이 색깔을 유지할 수 있어야 한다. 색깔형성은 코팅의 pH변화에 너무 민감하여서는 안되며 한편 코팅을 종이코팅 공업에서 사용하는 통상방법으로 적용시킬 수 있어야 한다는 것이 중요하다. 높은 전단율 및 니어-뉴토니안(near-Newtonion)유동특성에서 낮은 점도가 바람직하다
또한 코팅의 높은 고체함량은 필요한 코팅두께를 얻고, 건조시간을 최소로 하고 증발에 요하는 에너지를 최저로 하는데 적당하며, 결과적으로 코팅된 종이가 이것의 본래색깔(백색)을 유지하는 데에도 중요하다. 햇빛의 영양하에서 또는 햇빛의 부재하에서 회색이나 황색으로 변색되어서는 안된다.
수개의 시이트들을 서로 쌓아 올렸을 때 캡슐의 조기파열을 방지하기 위하여 어떤 단단하고 마찰을 일으키는 물질이 없는 표면의 평활성이 높은 코팅이 요구된다.
표면상에 발색층을 가진 시이트는 특별한 발색제, 하나나 수개의 부형제, 물로 희석할 수 있는 유화제 형태의 유기결합제 및 어떤 첨가제 즉 습윤제, 포말방지제, 농화제, 염료등으로 구성된 조성물의 시이트 코팅을 가저 종이상에 적용함에 의하여 제조하며, 희석제는 물이다.
염료에 대한 반응성 기질로서 오늘날 사용되는 발색물질은 활성화된 몬트모릴로나이트(montmorillonite)점토, 활성화된 벤토나이트(bentonite) 및 활성화된 스메크타이트(smectite)가 있는데 이러한 방법들은 미국특허 제2,464,127호, 제2,981 697호, 제3,293,060호, 제3,622,361호, 제3,622,364호 및 제3,957,527호, 및 제3,993,500호 영국특허 제1,232,208호와 제1,307,319호 및 화란명세서7213486호와 같은 특허에 기술되었다.
상기의 공지된 발색물질은 약간의 단점이 있다. 활성화된 몬트모릴로나이트, 벤토나이트 및 스메크타이트는 대단히 높은 물 흡수특성, 지나치가 높은 점도 및 수용성 매체내에서 가짜-플라스틱 유동행동을 가지며 또한 이들은 통상의 스티렌-부타디엔 유화액 결합제를 포함한 코팅조성물의 과잉 황색화를 일으키는데 이러한 황색화는 pH가 낮아짐에 따라 증가한다. 이들은 또한 높은 마모값을 갖고 인쇄에 역효과를 가진 거친표면을 제공한다.
활성화된 몬트모릴로나이트, 벤토나이트 및 스메크타이트의 사용에 연관된 문제들은 변형 유체적 성질을 개량하는 낮은 물 흡수성을 가진 20~40%의 중국점토(카오린)와 표면의 균일성을 개량하는 소량의 활석을 첨가함에 의하여 부분적으로 해결할 수 있으나 중국점트로서는 코팅의 변형유체성은 개량되지 않는다.
또한 중국점트(카오린)는 발색에 나쁜 영향을 주며 코팅의 선명도와 색깔 안정성을 저하시킨다. 중국점트와 비교하여 순수한 활석은 보다 좋으나 루코염료와의 반응성이 불충분하다.
본 출원인은 어떤 순수한 변형시키지 않은 클로라이드가 코팅조성물의 변형 유체성과 사용한 코팅표면의 균일성에 대단히 유익한 영향을 줄 뿐만 아니라 루코염료와 접촉시 대단히 유익한 발색성을 가짐을 발견하였다.
본 발명은 발색체의 한 성분이 Fe2O3로 계산하여 0.5-8중량% 특히 3중량%의 철함량을 가진 백색의 순수한 마쇄된 4층 구조로 된 판상 클로라이트인 코팅물을 압력에 민감한 카아본부재의 복사시스템에 사용한 시이트물질에 관한 것이다.
본 발명의 한 형태에 따르면 상술한 클로라이트는 어떤 화학적 또는 열적 사전처리를 하지 않고 건조한 마쇄된 제품으로서 사용한다.
본 발명의 적당한 실시예에 따르면 상술한 클로라이트는 활성화된 몬트모릴로나이트 점토, 활성화된 벤토나이트 또는 활성화된 스메크타이트 같은 다른 발색체와 함께 연관된 복사시이트내에 배합한다.
본 발명의 적당한 실시예에 따르면 마쇄된 클로라이트의 “헤게만” 입도는 5-8 특히 5.5-6.5이다.
본 발명은 또한 상술한 형태의 처리하지 않은 백색클로 라이트를 사용한 발색코팅된 카아본부재의 복사시이트의 제조를 위한 코팅조성물에 관한 것이다. 상술한 바와같이 본 조성물에 포함된 클로라이트는 중량으로 0.5-8% 특히 3%의 철함량을 가진 비팽창성 4층 구조로 된 클로라이트 광물에 속한다.
본 발명에 따른 특히 적당한 코팅조성물은 충색소물중 중량으로 40-60%의 고체함량이 상술한 형태의 클로라이트로 구성된 70-80%의 색소용량농도를 가진 스티렌-부타디엔 유화코팅물이다.
본 발명의 다른 형태는 본 발명에 따른 분석, 광물 및 코팅조성물에 대한 하기 기술로부터 명백하게 될 것이다. 이러한 분석, 시험 및 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 것이고 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
[실시예 I]
[본 발명에 따른 적당한 광물의 실시예]
소위 싸이프러스 클로라이트라부르는 싸이프러스 광산회사에 의하여 몬타나주에서 채광된 클로라이트는 본 발명에 따른 발색코팅에 사용하기 적당한 순도 및 화학적 조성을 갖는다.
싸이프터스 클로라이트는 하기의 화학적 조성을 갖는다.
MgO:±32% H2O:±12%
SiO2:±32% (결합된)
Al2O3:±20% CaO:미량
Fe2O3:±3% TiO2:미량
이들은 하기 형태의 일반식에 의한 특징이 있다. 5MgO·(I-)Al2O3·x Fe2O3SiO2·4 H2O; 상기 식중 x는 ±0.1의 값을 갖는다.
싸이프러스 클로라이트는 밝은 광택성, 평평한 형태 및 높은 순도를 갖는다. 활석과 비교하여 싸이프러스 클로라이트는 대단히 낮은 오일흡수 및 물 스터리내에서 대단히 낮은 점도를 나타낸다. 싸이프러스 클로라이트의 표면은 친수성이고 미세상태에서 이들은 용이하게 젖게되며 최소량의 음이온성 분산제로서 물에 용이하게 분산된다.
현탁액의 pH는 약 알카리로서 1:5의 물로 희석하였을때 pH=±8.4이다.
[실시예 II]
[CF코팅내에서 싸이프러스 클로라이트의 성질]
a) CB루코염료와의 반응
싸이프러스 클로라이트(마그네슘알루미늄 시리케이스)와 루코염료와의 반응성은 통상의 중국점토(알루미늄 시리케이트)와 활석(마스네슘 시리케이트)의 염료와 반응하는 것보다 크나 활성화된 몬트모릴로 나이트, 벤토나이트 및 스메크라이트 보다는 낮다.
다음표 1은 8.8의 pH 및 70%의 색소용량 농도를 가진 스티렌-부라디엔 유화액을 기초로 한 코팅조성물내싸이프터스 클로라이트를 중국점토(카오린), 활석 및 활성화된 몬트모릴로 나이트 점토와 비교한 발색강도를 나타낸다.
[표 1]
Figure kpo00001
b) 발색된 색상의 안정도
햇빛에 6주간 노출후 색깔안정도를 활성화된 몬트모릴로 나이트 점토에 의하여 나타난 안정도와 비교한다. 6주 노출후 통상의 코팅점토(중국점토)에 의한 발색은 완전히 탈색되었다.
c) pH 독립성
pH의 어떤 증가도 싸이프러스 클로라이트 경우에 발색된 색갈의 안정도에는 영향을 미치지 않는다.
d) 코팅의 색깔안정도(황색화)
싸이프러스 클로라이트의 경우 6주간의 햇빛 노출후에도 황색화는 관찰되지 않았으며 햇빛 부재하에서도 유사한 상태를 나타냈다.
pH에도 영향을 받지 않음을 나타냈는데 순수한 활성화 몬트모릴로나이트 점토는 낮은 pH에서도 과잉의 황색화를 나타내고 pH가 증가함에 따라 개량되었으며 순수한 중국점토는 중간황색화를 나타냈다.
e) 형태학적 성질
싸이프러스 클로라이트와의 코팅조성물은 높은 전단율에서 대단히 낮은 점도를 가지며 가짜-플라스틱성을 거의 나타내지 않았다. 유동도는 허용 유동도를 얻기 위하여 활성화된 몬트모릴로나이트 점토를 포함한 코팅조성물내의 부형제로서 사용한 고운 중국점토의 유동성과 비교할 수 있다.
f) 표면 균일성
싸이프러스 클로라이트로된 코팅의 표면 균일성은 프린트에 허용될 수 있는 표면균일성을 얻기 위한 첨가물로서 활성화된 몬트모릴로나이트 점토를 함유한 코팅조성물에 첨가된 고운 활석에 의하여 주어진 이상적 표면균일성과 비교할 수 있다.
[실시예 III]
싸이프러스 클로라이트, 활성화된 몬트모릴로나이트 점토 및 중국점토를 포함한 여러가지 코팅조성물간의 비교
각각 70%의 색소용량 농도와 50중량% 총 고체함량을 포함한 스티렌-부타디엔형태의 3가지 상이한 코팅조성물을 제조한다.
조성물(A)에서 활성화된 몬트모릴로나이트 점토는 70%를 나타내고 중국점토(카오린)는 총 색소의 30%(중량으로)를 포함한다.
조성물(B)에서는 활성화된 몬트모릴로 나이트 점토는 50%이고 싸이프러스 클로라이트는 총 색소의 나머지 50%를 포함한다.
조성물(C)에서 활성화된 몬트모릴로 나이트 점토는 40%이고 싸이프러스 클로라이트는 총 색소의 60%를 포함한다.
각 코팅조성물(A),(B) 및 (C)에 대하여 측정된 값과 낮은 전단점도(브로크필드 20rpm)가 하기표 2에 수록되었다.
동일한 고체함량하에서 NaOH첨가에 의하여 각 조성물에 대한 9.5의 증가된 pH에서의 코팅조성물(D),(E) 및 (F)를 제조한다.
조성물(D)는 조성물(A)와 동일하나 pH=9.5를 갖는다.
조성물(E)는 조성물(B)와 동일하나 pH=9.5를 갖는다.
조성물(F)는 조성물(C)와 동일하나 pH=9.5를 갖는다.
조성물(A),(B),(C),(D),(E) 및 (F)를 종이시이트상에 코팅시킨 다음 복사시이트의 다음 성질 즉 발생강도,
발색색상의 광에 대한 안정도 및 복사시이트의 황색화특성에 대하여 시험한다.
상기 결과가 다음의 표 2에 수록되었다.
[표 2]
Figure kpo00002
Figure kpo00003

Claims (1)

  1. 코팅내 발색감응성분으로 (1) 어떤 화학적 처리나 열처리없이 건식분쇄된 Fe2O3로 계산하여 중량으로 0.5-8%의 철 함량을 가진 백색의 4층 구조로된 판상 클로라이트 광물과 (2) 활성화된 몬트모릴로나이트 점토, 활성화된 벤토나이트점토 또는 활성화된 스메크타이트 점토의 혼합물을 포함함을 특징으로한 클로라이트 광물과 활성화된 몬트모릴로 나이트 점토, 활성화된 벤토나이트 점토 또는 활성화된 스메크타이트 점토의 혼합물을 포함한 코팅물을 사용하여 만든 압력에 민감한 카아본부재의 복사시스템에 사용되는 시이트물질.
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